LEVHA TEKTONİĞİ VE MAGMATİZMA Levhalar, kabuk ve üst mantoyu oluşturan litosfer parçalarıdır. Bunlardan en önemlileri; Avrasya, Afrika, Hindistan-Avustralya, Pasifik, Antartika, Kuzey ve Güney Amerika levhalarıdır. Bunlardan Pasifik Levhası tamamen okyanusal; diğerleri ise, kısmen kıtasal kısmen de okyanusal karakterlidir. Litosfer; kıtasal bölgelerde yaklaşık 225 km, okyanuslarda ise yaklaşık 75 km kalınlığa erişmekte olup, plastik özellikteki astenosfer üzerinde hareket etmektedir. Levhaların bu hareketleri üst mantoda gelişen “konveksiyon akımları” na bağlıdır. Levha hareketleri, yer kabuğunda önemli yapısal değişimlere ve magmatik faaliyetlere yol açmaktadır. Komşu iki levhanın bir birine göre olan bağıl hareketleri ile ilişkili olarak 3 değişik levha sınırı tanımlanmıştır. Uzaklaşan levha sınırları, Yaklaşan levha sınırları, Transform faylı sınırlar (bir birinin yanından kayarak hareket eden levha sınırları)

AKTİF LEVHA KENARLARI

HAREKET MEKANİZMALARINA GÖRE LEVHA SINIRLARI 1

2

Uzaklaşan levha sınırları boyunca kırık zonundan (rift bölgelerinden) yukarı çıkan ve üst mantodan türeyen bazik bileşimli malzeme “okyanus ortası sırtları = OOS” oluşturarak yer kabuğuna eklenmekte ve okyanus tabanına yayılmaktadır. OOS’ lardan itibaren uzaklaşan, ancak malzeme eklenmesi ile yenilenen levheların bu yanal hareketlerine “deniz tabanı yayılması” denir. Örneğin, Atlantik Okyanusunda yaklaşık K-G yönünde uzanan OOS’ tan itibaren D ve B yönünde gelişen hareketler 2 cm/yıl hıza sahiptir. Buna göre, bu hareketler sonucunda oluşan volkanik kayaçlar OOS’ tan uzaklaştıkça yaşlanır. Diğer taraftan, deniz tabanı yayılması ile açığa çıkan yeni malzeme, yaklaşan levha sınırları ile dengelenir. Uzaklaşan levhalar, yer kabuğunun diğer kesimlerinde yaklaşan levha sınırlarının gelişmesine yol açar. Bu yolla levhaların çarpışması ve dolayısıyla da okyanusların kapanması ve/veya sıradağ kuşaklarının gelişmesi gerçekleşir. İnce ve yoğunluğu daha yüksek olan okyanusal levha, kıtasal levhanın altına dalarak üst mantoya ulaşır ve kısmi erğimeye uğrayarak manto malzemesi ile karışır. Bu durum “dalma/batma” olarak tanımlanır (Örneğin, Pasifik çevresindeki yaklaşan levha sınırları). Bu dalma batma olayı sırasında levha sınırları arasında derin çukurlar gelişir, “hendek” olarak tanımlanan bu çukurlarda derin deniz sedimanları gelişir. Dalan levhanın üst yüzeyinin astenosfere girdiği bölgeden türeyen ve kabukta yükselen magma hendeğe parelel konumda “ada yaylarının” oluşumuna neden olmaktadır. Ada yayları; dışa kavisli kısmı, dalan levha tarafında bulunan yay şekilli ve andezitik bileşimli volkanların sıralandığı yükseltilerdir.

Kıtasal levhaların iç bölgelerinde, çok derinlere ulaşan kırık sistemleri (rift zonları gelişir. Örneğin Afrika Levhası’ nda gelişen Doğu Afrika Rift Sistemi, Kızıldeniz’ den Türkiye’ ye kadar uzanmaktadır. Levhaların yapısal konumlarına ve hareketlerine bağlı olarak ortaya çıkan magmatik faaliyetlerin gelişme ortamlarını 4 grup altında toplamak mümkündür. 1. Bir birinden uzaklaşan levhaların sınırlarında (OOS, yay ardı bölgeler) gelişen magmatizma 2. Okyanusal levhaların iç bölgelerinde gelişen magmatizma 3. Yaklaşan levha sınırlarında (aktif kıta kenarları ve ada yayları) gelişen magmatizma 4. Kıtasal levhaların iç bölgelerinde gelişen magmatizma (kıtasal örtü bazaltı bölgelerini, kıtasal rift bölgelerini, rift bölgeleri ile ilişkili olmayan alkali magmatizmayı kapsamaktadır).

Uzaklaşan levhaların sınırlarında (OOS, yay ardı bölgeler) gelişen Uzaklaşan levhaların sınırlarında (OOS, yay ardı bölgeler) gelişen magmatizma OOS bölgelerinde üst mantoya kadar uzanan kırık zonlarından (rift bölgelerinden) yer yüzeyine büyük miktarda magma boşalımı olmaktadır. Yapılan hesaplamalarda, her yıl yaklaşık 3 km3 dolayında bazalt; 18 km3 dolayındada intrüzif kütlenin okyanus kabuğuna eklendiği görülmüştür. OOS bölgesinde oluşan volkanikler “toleyitik bazalt” bileşimli olup, MORB (okyanus ortası sırt bazaltları) olarak tanımlanır. Örneğin, Atlantik Okyanusunda, tabanda büyük bir yükselti oluşturarak yaklaşık K-G doğrultusunda uzanan çatlak sistemi, K İzlanda’ da deniz yüzeyine çıkmakta olup; olivin-toleyid karakterde bir volkanik faaliyet göstermektedir. MORB, 30-40 km derinlikte üst mantoya ait spinel –lerzolitlerin kısmi erğimesinden türemiştir. MORB olarak tanımlanan, yoğunluğu peridoditlere göre daha düşük olan bu magma, yukarı doğru yükselerek magma odalarında birikmektedir. Aynı magma, farklılaşma ve kristalleşme süreçleri ile intrüzif özellikli gabro, üstünde dayk sistemi ve en üsttede okyanus tabanına yayılan yastık yapılı lavları oluşturmaktadır.

Bazaltlar için, MORB’ nın mineral parajenezi; camsıdan, porfirik dokuya kadar değişen bir aralıkta dokusal özellik sunan bu bileşim aşağıdaki gibidir; Olivin + Mg-Cr spinel; Plajiyoklaz (%An = 40-90) + Olivin + Mg-Cr spinel; Plajiyoklaz (%An = 40-90) + Olivin + ojit Ojite ender olarak rastlanmakla birlikte, amfibol bulunmaz. Gabrolar da bazaltlara benzer bir mineral parajenezi sunmakta olup; plajiyoklaz, olivin, klinopiroksen, ortopiroksen, tali bileşen olarak da titanit, hornblend, apatit ve titanomanyetit içerirler Kimyasal bileşimlerinde, MgO ve CaO yüksek; TiO2, P2O5 ve K2O içerikleri düşüktür. Deniz suyu ile etkileşen MORM, örneğin Na2O getirimi ile spilit oluşumuna yol açabilir. Yine bu bileşime ait kayaç grupları, alçak sıcaklık/alçak basınç altında gelişen Okyanus Tabanı Metamorfizması yansıtırlar.

2. Okyanus levhalarının iç bölgelerinde gelişen magmatizma Okyanus kabuğunda rift dışında, mevcut bazı çatlak sistemleri boyunca da volkanik faaliyetler grlişmekte ve bunlara bağlı olarak volkanik adalar veya ada grupları ortaya çıkmaktadır. Bu bölgelerde OOS bölgelerine nazaran daha az miktarda ve farklı özellikte volkanik kayaçlar ortaya çıkar, Volkanizma sonucunda, deniz tabanında volkan konileri oluşmaktadır. Bazaltik bileşimde olan ve “okyanus adaları alkali bazaltı =OAAB” olarak tanımlanan bu kayaçlar; MORB’ na kıyasla daha düşük SiO2 içeriğine sahiptir, Az miktarda normatif nefelin bulunabilir, Porfirik dokuludur, Plajiyoklaz ve titanojit içermektedir, olivin sadece hamurda bulunabilir, Bu kayaçları oluşturan lav çıkışının son evreleri ile ilişkili olaraknefelinit ve lösitit gibi alkali volkanik kayaçlar da oluşabilmektedir. Bazen OIAB ile birlikte “okyanus adaları toleyitik bazaltı =OATB” da görülebilir.

3. Yaklaşan levhalarının sınırlarında gelişen magmatizma Okyanusal levhanın kıtasal levhanın altına girerek mantoya daldığı dalma/batna zonuna ilişkin magmatik faaliyetler oldukça karmaşıktır. Sıkışma rejiminin etkin olduğu bu bölgelerde gelişen orojenik süreçler ve magmatik faaliyetler nedeniyle kıtasal kabuk giderek kalınlaşır. Adayaları ile ilişkili magmatik faaliyetlerin başlangıcında bazaltik andezit bileşiminde “adayayı toleyitleri” olarak adlanan kayaçlar oluşur. Bunlar MORB’ a göre silisçe daha zengindir. Mafik mineral içerikleri ise, daha azdır. Magmatizmanın ileri aşamalarında, kalkalkali seriye ait plütonik ve volkanik kayaçlar oluşur. Bazalt veya andezit > dasit > riyodasit > riyolit şeklinde gelişen bu magmatik farklılaşma derinlik ile ilişkilidir. Adayayı volkanikleri belirgin bir porfirik dokuya sahiptir, Anortitçe zengin plajiyoklaz, olivin, klinopiroksen, ortopiroksen ve bazen de amfibol ve biyotit fenokristalleri içerir. Dalma/batma zonunun bulunduğu kıtasal levha kenarlarına yerleşen plütonik kayaçlar, daha çok I-tipi granitoyid türüdür. Bunlar hornblend içerirler ve kimyasal bileşiminde Na ve Ca miktarı nispeten düşüktür. Sedimanter kayaçların kısmi ergimesi ile oluşan ve Al2O3’ çe zengin olan S-tipi granitoyidler ise, kıtasal levha kenarlarına uzak bölgelerde yer alırlar. Mineralojik bileşimlerinde, biyotitin yanısıra muskovit de içerir. Adayayları yakınlarında ise, nispeten daha az oranda üst manto kökenli M-tipi granitoyidler bulunur.

4. Kıtasal levhalarının iç bölgelerinde gelişen magmatizma Nispeten duraylı kıtasal levhalardaki büyük kırık zonlarından çok büyük miktarlarda toleyitik bazalt çıkmaları gerçekleşmektedir. “Plato bazaltları veya örtü bazaltları” bu bazalt akıntıları 15 km kadar bir kalınlık gösterebilir. Bu kıtasal toleyitik bazaltlar, OOST’ ne göre daha alkalidir; Ti ve P içerikleri de yüksektir. kıtalarda horst-graben oluşumlarına yol açan büyük kırık sistemlerine bağlı olarak daha çok alkali karakterde olduğu saptanan bir magmatik faaliyet ile kıtasal rift bölgesi kayaçları gelişmektedir. Üst manto derinliklerinden türeyen magmanın niteliği ve kabuktaki yerleşme aşamalarında geçirdiği magmatik farklılaşma süreçleri değişik kayaç gruplarının oluşumuna neden olmaktadır. Bu şekilde alkali olivin bazalt karakterli magmadan > trakit ve > alkali riyolitler; olivin-nefelinitik magmadan > fonalit ve > nefelinitler oluşabilir. Kabuğun derinlerinde de alkali plütonikler oluşur. Kıtasal kabuktaki levha içi magmatizmanın diğer diğer bir tüt olan “alkali magmatizma” çok derinlere kadar ulaşan kırık sistemleri ile ilişkili kanallara bağlı olarak gelişmektedir.